Διάφοροι τρόποι ελέγχου ενός μονοφασικού ασύγχρονου κινητήρα

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα διαφόρων μεθόδων ελέγχου ασύγχρονων κινητήρων. Συμπεράσματα από την πρακτική εμπειρία.

Σήμερα, οι κινητήρες επαγωγής σκίουρου χρησιμοποιούνται ευρέως. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τέτοιες μηχανές δεν έχουν μια διάταξη βουρτσών, ο ρότορας τους είναι κατασκευασμένος από αλουμίνιο και είναι τεχνολογικά πολύ απλός, πράγμα που σημαίνει ότι το ίδιο το σχέδιο είναι πολύ αξιόπιστο. Σκεφτείτε πολλούς τρόπους για να ελέγξετε ένα μονοφασικό ασύγχρονο κινητήρα.

Μονοφασικός πυκνωτής ηλεκτροκινητήρα

Ο συνηθέστερος τύπος ασύγχρονος μονοφασικός κινητήρας είναι ένας κινητήρας με δύο περιελίξεις στάτορα. Οι πρώτες και οι δεύτερες περιελίξεις είναι ίδιες στον αριθμό των στροφών, αλλά σε σειρά με μία από τις περιελίξεις περιλαμβάνεται ένας πυκνωτής. Ο πυκνωτής παρέχει μια μετατόπιση φάσης μεταξύ των περιελίξεων για να σχηματίσει ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο για τον ρότορα.

Μέθοδος ελέγχου συχνότητας

Ο κύριος τρόπος για τον έλεγχο μιας τέτοιας μηχανής, που χρησιμοποιείται σήμερα, είναι η μέθοδος συχνότητας. Αυτή η μέθοδος υλοποιείται χρησιμοποιώντας ειδικές συσκευές που ονομάζονται μετατροπείς PWM. Αυτοί οι μετατροπείς, με τη σειρά τους, είναι μονοφασικοί και τριφασικοί, ο οποίος καθορίζεται από τον αριθμό των ζευγών εξόδων ισχύος για τον έλεγχο των περιελίξεων του κινητήρα. Για τον έλεγχο ενός μονοφασικού κινητήρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν μονοφασικοί και τριφασικοί μετατροπείς. Ένα παράδειγμα ενός σπιτικού σχεδιασμού -μετατροπέας συχνότητας do-it-yourself.

Μονοφασικός έλεγχος μετατροπέα PWM

Με αυτό το χειριστήριο, οι δύο περιελίξεις του μοτέρ συνδέονται παράλληλα. Δύο εξόδους του μετατροπέα συνδέονται με τα σημεία σύνδεσης των περιελίξεων. Ο μετατροπέας παράγει τάση με μεταβλητή συχνότητα και με γραμμική εξάρτηση της τάσης στη συχνότητα. Μπορείτε να ρυθμίσετε τη συχνότητα τόσο προς τα κάτω όσο και προς τα επάνω. Το εύρος ρύθμισης συνήθως δεν υπερβαίνει το 1:10, επειδή η χωρητικότητα του πυκνωτή σε μία από τις περιελίξεις εξαρτάται άμεσα από τη συχνότητα.

Πλεονεκτήματα

Τα κύρια πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι η ευκολία στη θέση σε λειτουργία, η οποία δεν απαιτεί επανασχεδιασμό της δομής του κινητήρα. αξιόπιστη εργασία, όπως ο μετατροπέας συχνότητας έχει σχεδιαστεί ειδικά για τον έλεγχο αυτών των τύπων κινητήρων. καλά χαρακτηριστικά (PID ελεγκτήπροκαθορισμένες ταχύτητες, χαμηλό ρεύμα εισόδου, προστατευτικές λειτουργίες κ.λπ.)

Μειονεκτήματα

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν: μόνο την μονοκατευθυντική περιστροφή. υψηλότερο κόστος και έλλειμμα μονοφασικών μετατροπέων σε σύγκριση με τριφασικούς, λόγω της χαμηλής τους παραγωγής.

Τριφασικός έλεγχος μετατροπέα PWM

Στην περίπτωση αυτή, οι περιελίξεις του κινητήρα συνδέονται σε σειρά. Οι έξοδοι του τριφασικού μετατροπέα συνδέονται στο μέσον και στα άκρα των περιελίξεων του κινητήρα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πυκνωτής αποκλείεται από το κύκλωμα (απαιτούνται ορισμένες αλλαγές στον κινητήρα). Δεδομένου ότι οι περιελίξεις του κινητήρα μετατοπίζονται κατά 90 μοίρες και ο μετατροπέας δίνει μετατόπιση φάσης 120 μοίρες, το πεδίο δεν θα είναι τελείως κυκλικό και αυτό θα επηρεάσει αρνητικά τις παραμέτρους ελέγχου.

Το πεδίο θα είναι παλλόμενο. Δεδομένου ότι η σειρά μεταγωγής των ακροδεκτών του μετατροπέα μπορεί να αλλάξει προγραμματιστικά, είναι εύκολο να επιτευχθεί αλλαγή στην εναλλαγή τάσεων στις περιελίξεις, επομένως, για να αλλάξετε την κατεύθυνση περιστροφής του ρότορα του κινητήρα.

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν: την προσβασιμότητα στην αγορά και μια σχετικά χαμηλή τιμή. τη δυνατότητα αντίστροφης λειτουργίας ενός συμβατικού μη ανάστροφου κινητήρα · ευρύτερη περιοχή προσαρμογής από εκείνη ενός μονοφασικού μετατροπέα. η δυνατότητα προγραμματιζόμενων λειτουργιών όπως ενός μονοφασικού μετατροπέα ή ακόμα και ευρύτερη λόγω ενός μεγαλύτερου αριθμού μεταγωγών εξόδου.

Μειονεκτήματα

Τα μειονεκτήματα είναι: μειωμένη και παλμική ροπή ενός μονοφασικού κινητήρα. αυξημένη θερμότητα. δεν είναι όλοι οι τυποποιημένοι μετατροπείς έτοιμοι για τέτοια εργασία, επειδή Ορισμένοι κατασκευαστές απαγορεύουν ρητά τη χρήση των προϊόντων τους σε αυτή τη λειτουργία.

Έλεγχος φάσης με ελεγκτή triac (dimmer)

Αυτή η μέθοδος είναι η πιο "αρχαία", οφείλεται στην απουσία μέχρι πρόσφατα στην ευρεία πώληση των ελεγκτών συχνότητας και τη σχετικά υψηλή τιμή τους. Με αυτό το χειριστήριο, οι περιελίξεις του μοτέρ παραμένουν συνδεδεμένες παράλληλα. Μία από τις περιελίξεις συνδέεται εν σειρά με τον πυκνωτή μετατόπισης φάσης. Στα σημεία παράλληλης σύνδεσης των περιελίξεων συνδέεται ελεγκτή triac.

Στην έξοδο αυτού του ρυθμιστή παράγεται μία μονοφασική τάση με σταθερή συχνότητα (50 Hz) και ρυθμιζόμενη τιμή rms. Αυτό οφείλεται στην ρύθμιση της τάσης ανοίγματος του τριακ, δηλ. ο ανοικτός χρόνος του τριάσματος αλλάζει κατά την περίοδο της τάσης δικτύου.

Η στιγμή στον άξονα του κινητήρα, με αυτή τη ρύθμιση, θα μειωθεί ανάλογα με την τάση, η κρίσιμη ολίσθηση θα παραμείνει αμετάβλητη.

Πλεονεκτήματα

Κύρια πλεονεκτήματα: εξαιρετική απλότητα της διάταξης ελέγχου. την ικανότητα να συναρμολογεί και να επισκευάζει μια τέτοια συσκευή με οποιονδήποτε ραδιοερασιτέχνη. μια τάξη μεγέθους ή ακόμη και αρκετές παραγγελίες μεγέθους χαμηλότερη τιμή σε σύγκριση με τις κινήσεις συχνοτήτων.

Μειονεκτήματα

Τα κύρια μειονεκτήματα είναι: η ρύθμιση των επαναστάσεων μόνο για τη μείωση; ευρύ φάσμα ρυθμίσεων χρησιμοποιώντας ένα ρυθμιστή μόνο 2: 1. η σταθερότητα ταχύτητας είναι ικανοποιητική. Το επιτρεπόμενο φορτίο μειώνεται απότομα με τη μείωση της ταχύτητας. υπερθέρμανση του κινητήρα σε χαμηλές ταχύτητες, όπως έλλειψη απόδοσης του ενσωματωμένου ανεμιστήρα του κινητήρα. την ανάγκη υπερεκτίμησης της ισχύος του κινητήρα.

Συμπεράσματα

Με βάση όλα τα παραπάνω, είναι επιτακτική η ανάγκη να προταθεί η χρήση μονάδων συχνότητας για τον έλεγχο των κινητήρων επαγωγής. Τέτοιες κινήσεις (μετατροπείς PWM) εκτός από την αναμφισβήτητη ευκολία διαχείρισης, επιτρέπουν την επίτευξη υψηλής απόδοσης φυτών και την επίτευξη ανάπτυξης συντελεστής ισχύος (cos phi) έως 0,98, δηλ. εφαρμογή προγράμματος εξοικονόμησης ενέργειας.

Δείτε επίσης: Μονοφασική σύνδεση τριφασικού κινητήρα και Ελεγκτές στροφών κινητήρα συλλέκτη